パソコン(PC)の森

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USB3.1についての話

【USB3.1についての話】

USB3.1を搭載したMBや増設ボードが発売された様なので、今回
はUSB3.1について書きます。(2015/4/29時点公開)



【USB3.1の特徴】

【転送量】
USB3.1は転送レートが10bit(データ:8 + エラー検出:2)から13
2bit
(データ:128 + エラー検出:4)に変わっている為、

USB3.0 5Gbps(625MB/秒)(注:理論値)より2倍早い10Gbps
(1250MB/秒)(注:理論値)でデータ転送が出来ます。



【バスパワー】
USB3.0から100mA増えて1000mA供給出来る様になりました。

尚、3.1からMobile用のType Cのポートとケーブルが通常採用さ
れる様になり、

Type Cの機器をType CのケーブルでType Cのポートに挿した時
のみ5A & 20Vで供給出来る様になって最大100W供給出来る様
になりました。



(2017/3/12追記)
【Type Cについての注意】
3.1からType CのポートがPCに搭載される様になっただけで、3.
1専用と言う訳ではない
のでよく確認して下さい。

Type Cのポートやケーブルは元々モバイル端末向けに存在してお
り、2.0や3.0の物も存在しているからです。


今後PCには2.0でType Cのポートは恐らく搭載されないと思いま
すが、

AM4のMBの中にUSB3.0のコントローラから配線されているTyp
e CのポートをバックパネルI/Oに搭載している物が存在していた
ので、よく確認する必要があります。



【互換性】
3.02.01.11.0の機器を挿しても動作する様に作られてい
ます。

USB速度表2(クリックすると拡大)
下位の機器を挿すと、機器に対応した速度で転送します。

また、下位のポートにUSB3.1の機器を挿した場合もポートが対
応している速度
で動作する事になります。

(2019/11/26追記)
表を正確な表記に差し替えました。



【USBポート及び専用コード】
現状入手していない為、しばらく以下の製品ページで確認して下
さい。

970A SLI KRAIT EDITION(Type A)

Z97A GAMING 6(Type C)

USB3.1ケーブル(A-TypeC)

(2017/11/3追加)
USB3.1 Gen2(ポート)
USB3.1 Gen2のType AとType Cのポートです。


尚、Type Aのポートに関しては3.0と同様に9ピンなのは変わり
ません。

色については現状統一しておらず、メーカーによってまちまち(水
色、青、青緑、赤)の様です。



【メーカーとチップ】
現状3.1対応のUSBコントローラのチップを出しているのはASMe
dia
VIAだけです。

一応Texas Instrumentsが匂わせていますが、現状だとわかりま
せん。

ちなみに現状MBや増設ボードに主に使われているのはASMedia
ASM1142です。

VIALV808の増設ボードはまだの様ですね。

尚、現状チップセットで3.1に対応したコントローラを内蔵した物
は存在しません。




(2017/8/25追記)
公式サイトには情報がありませんが、新しいASMediaのチップが
搭載されたMBが存在している様です。

ASM2142と実行値を改善したASM3142です。

尚ASM1142からの変更点は、チップにPCI-E3.0 x1で接続した
上でHUBで分割して2ポートにしていたのを、

PCI-E3.0 x2で接続しポート毎に3.0 x1ずつ接続して競合しない
様にした
事です。

チップに繋がっているポート両方に機器を同時に接続しても通信
に待ち時間が発生しなくなって機器毎に速度が落ちる事が無くな
りました。



(2017/3/4追記)
Ryzenと共に発売されたチップセットのX370B350と、今後発
売されるA320AMDASMediaが共同開発したUSB3.1のUSB
コントローラが搭載されました。

後継のX470B450も搭載されています。



(2018/6/9追記)
Intelは300シリーズチップセット(H370B360Q370)でGe
n2のコントローラが搭載されました。

Z370はZ270のリネーム品なのでGen1しかありませんので注意
して下さい。

H310もH210のシュリンクなのでGen1だけです。


技術情報が出てから載せる予定でしたが、いつまでたっても上げ
られないので、PDFが上がったら追記します。



(2018/10/4追記)
リネームではない300シリーズが出てから半年近く経ってやっと
データシートが公表されました。

略一般用途には関係ないですが、外部チップを搭載してType-Cの
ポートにデバッグ機器やポート側をデバイスモード状態で使用す
る機器を接続した状態でスリープを掛けると、

復帰時に他のポートが無効化するエラッタあります。

また、IntelのGen2のコントローラにデバッグ機器を接続すると
認識に失敗するエラッタもある様です。

開発系で使用する場合は要注意ですね。

↓の6ページ以降
Intel® 300 Series and Intel® C240Series Chipset Fa
milies PlatformController Hub




(2016/3/28追記)
【IntelのUSB3.1について】
100シリーズチップセット搭載のMBで一部IntelのUSB3.1に対
応した物がありますが、

これは実際にはUSB用のコントローラではなく、Thunderbolt
の外部チップ(DSL6540 & JHL6540)を互換接続でUSB3.1とし
て使用しているものです。

現状DSL6540 & JHL6540についての技術情報が公式に無いの
で、掲載の後に情報を追記する予定です。

尚、ドライバはUSB3.1用ではなくThunderbolt用が必要になり
ますので、3.1で探しても見つかりません。

後、現状公式ではなくMBベンダの製品ページのみでの配布になっ
ているので、MBベンダのHPでドライバを入手して下さい。


(2017/1/2追記)
公式でも配布される様になりました。

因みに現在のバージョンは16.2.55.27です。


一応最新版を載せてはいますが、NUC用しか表示されなくなりま
した。

DSL6540を搭載したMBはいくつかありますが、配布しているド
ライバの更新が無いモデルもあり、BIOSの対応しているドライバ
のバージョンが違っている
ので公式から外した可能性があります。

NUC用のドライバを入れると不具合が出る可能性があるので、現
状はMBベンダのHPから入手して下さい。



【注意点】
【ドライバが入っていないと動かない】
USB3.0の時もそうでしたが、7に汎用ドライバは存在しないので、

自作PCでUSB3.1搭載のMBを使用したり、ボードを増設した時
ドライバを入れる前に接続しても機器が動きません。

初期セットアップ時は必ずUSB2.0の方へ挿しましょう。

8、10については汎用ドライバを使う事になっている様です。



(2016/2/21追記)
【USB3.1 Gen1はUSB3.0と同じ転送量】
USB3.1でもGeneration 1までしか対応していない場合は、Sup
er speed
までしか対応していません。


(2017/5/7追記)
MBに搭載されていた3.1 Gen1表記のポートの配線が3.0のコン
トローラに繋がっていたことから、Gen1自体3.0の事を指してい
ると判明しました。

ASMediaASM1142が3.0と同じコントローラでデータの送信
方式が変っていただけなのである程度予測はしていましたが、

3.1は3.0の微改良なので、表記を合わせる為に3.1 Gen1とした
のかも知れません。


3.1 Gen1はUSB3.0の表記を変えただけの物なので、かならずG
ererationを確認してGen2であると確かめて下さい。


USBメモリやUSBHUBでUSB3.1対応として発売されている製品
をいくつか見つけましたが、Type-Cの端子やポートがついている
だけでSuper speed Plusに対応している物は現状存在していな
いので注意してください。
(現状あるのはストレージケース位)



(2016/2/21追記)
【増設ボードのPCI-eレーン数の違い】
続々とUSB3.1対応コントローラが搭載された増設ボードが発売さ
れていますが、製品によって前提があるので注意が必要です。

USB3.1の秒間の最大転送量(理論値)は1250MB/sですが、PCI-
E 2.0の場合その転送量に対応する為には4レーン(2000MB/s)
必要であり、PCI-E 3.0の場合は2レーン(2000MB/s)必要とな
ります。

製品の中にはx2で接続端子が2レーン分しかない物が存在してい
ます。

つまり3.0での接続を前提にしている製品があると言う事です。


2.0のスロットに挿しても動作はしますが、2.0でx2では転送量が
1000MB/sまでな為、Super speed Plusで動作しないか、実
行レートが落ちる可能性があるので、注意が必要です。

購入前に自分の使用しているMBのPCI-eの構成を確認して下さい。

VGAで使用するx16のスロットだけ3.0でチップセット経由の方
は2.0
な事があるので。



【USB3.1対応の機器】

【HDDケース】


【2.5インチ Type A】

玄人志向 2.5インチHDD/SSDケース USB3.1 Gen2対応 GW2.5FST-SU3.1
(2015/4/8)
玄人志向


【2.5インチ Type C】(C-Cケーブル付属)

【USB3.1 Gen2】ORICO 2.5インチ USB-C HDD ケース USB3.1 Gen2 アルミ製 ハードディスクケース 6Gbps高速転送 4TBまで HDD/SSD対応 C-Cケーブル付属 ダークグレー
(2018/3/21)
ORICO


【2.5インチ Type C】

センチュリー USB3.1 Type-C接続 UASP対応 2.5インチHDD/SSDケース 「シンプルBOX 2.5 USB3.1 Type–C」 CSS25U31C-BK
(2015/11/1)
センチュリー


【2.5インチ Type C】

センチュリー 防塵/防滴/耐衝撃 USB3.1Type-C接続 2.5"SATA HDD/SSDケース『G–BOX2.5 USB3.1』 CGB25U31
(2016/8/29)
センチュリー



【付属のケーブルがType C ⇔ Type Aと言う事に注意】
基本的にType CのケースはケーブルがType C ⇔ Type Aなので、
C同士で接続したい場合は変換コネクタをつけるか下の様なケーブ
ルを別途購入する必要があります。

LOE Type-C 3.1 to Type-C 3.1 USBケーブル (Gen2) PD対応 高速データ転送 10Gbps (1m ゴールド)
(2016/9/12)
LOE



【3.5インチ Type A】

玄人志向 3.5インチHDDケース USB3.1 Gen2対応 GW3.5FST-SU3.1
(2015/4/8)
玄人志向

新規に組む時に3.1のポートを搭載したMBを選択した場合に、外
付けHDDに換装するSATA3対応のHDDが有る時は3.1対応のケー
スを購入した方が良いかもしれませんね。


現状こんな所ですが、情報が集まり次第追記していく予定です。



【関連記事】

USB3.0についての話
USB3.2についての話


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